Page 35 - 电力与能源2024年第一期

徐东旭，等：基于混合控制策略的主动配电网韧性提升方法 29

ï ï
ì y ̇ VCi，1 = y VCi，2
ï ï
2
í y ̇ VCi，2 = L F VCi h VCi ( x VCi )+ （2）
ï ï
î h VCi ( x VCi ) v VCi，ref
ï ï L gVCi L F VCi
2 h VCi ( x VCi )——h VCi ( x VCi ) 二 阶 李 氏 导
式 中 L F VCi
h VCi （x VCi ）二阶李氏
数；L gVCiL F VCi h VCi ( x VCi )——L F VCi
图 2 CCVSI 的控制原理图
导数。 oq od od oq
̇
g
考虑输出母线电压幅值 v VCi 对模型的影响， Q CCi =-ω ci Q CCi + ω ci( v CCi i CCi - v CCi i CCi) （13）
ω Ci 为低通滤波器的截止频率。将式（12）代
根据图 1 所示的输出建立母线电压方程如下：
oq
od
od
gd
od
v VCi = v VCi - R VCi i VCi - L VCi i VCi + ω com i VCi（3） 入到式（13）可得：
̇
gd
g
式 中 v VCi——v VCi 的 d 轴 分 量 ；ω com—— 额 定 频 Q CCi =-ω ci [ M CCi ( x CCi )+ ∏ CCi ( x CCi )+ （14）
q
率；R VCi——电阻；L VCi——电感。 N CCi ( x CCi ) i CCi，ref ]
od
oq
od
在 VCVSI 中 v VCi 通常被设置为 0，因此可得： M CCi ( x CCi )= v CCi (-R CCi + ω com L CCi i CCi -
F
F
F
L CCi
g gd
v VCi，magi ≈ v VCi （4） oq oq F od CC oq （15）
v CCi + v CCi + ω com L CCi i CCi - K PCi i CCi -
结合式（2）和式（3）可得： K ICi∫ CCi dt + υ CCi( [ x CCi，D CCi] T )
oq
g od CC i T T
v ̈ VCi，magi = φ VCi ( x VCi )+ v ̈ VCi （5）
od
oq
od
oq
∏ CCi ( x CCi )= Q CCi - v ̇ CCi i CCi - v ̇ CCi i CCi （16）
̇
od
∫∫ φ VCi ( x VCi ) dt =-R VCi i VCi - L VCi i VCi + （6）
od
CC
oq K PCi od
ω com i VCi N CCi ( x CCi )=- F v CCi （17）
L CCi
最终可得 VCVSI 中输入参考与母线电压之
F
F
式 中 R CCi， L CCi——RL 滤 波 器 的 电 阻 和 电 感 ；
间的二阶非线性动态特性：
K PIi ， K ICi ——电流环的比例和积分系数。
CC
CC
g
v ̈ VCi，magi = ξ VCi ( x VCi )+ φ VCi ( x VCi ) v VCi，ref （7）
2 h VCi ( x VCi ) （8）
ξ VCi ( x VCi )= φ VCi ( x VCi )+ L F VCi 2 统一建模
h VCi ( x VCi )
φ VCi ( x VCi )= L G VCi L F VCi
将构网型和跟网型 DG 的模型统一如下：
VC VC （9）
K VCi K VCi
= F F g （18）
C VCi L VCi v ̈ i，magi = ζ i ( x i )+ φ i ( x i ) χ i，ref
式 中 K VCi，K VCi—— 电 流 环 和 电 压 环 的 比 例 系 式中 ζ i （x i ），φ i （x i ）——第 i 个 DG 的非线性分量
VC
VC
F
F
数； C VCi， L VCi——LC 滤波器的电容和电感。 和输入系数；χ i，ref——通用控制输入，用来表示电
1.2 跟网型逆变器 压、电流或功率。
电流控制电压源逆变器（CCVSI）的控制结 为了将不同控制器统一化，引入辅助统一输
构如图 2 所示。其控制模型可表示如下： 入状态方程：
x ̈ CCi = F CCi ( x CCi )+ g CCi ( x CCi ) i CCi，ref + u i，ref = φ i ( x i ) χ i，ref （19）
k CCi ( x CCi ) D CCi + υ CCi([ x CCi，D CCi]) （10） 可得：
T
T
g
oq
od v CCi ω com ] T v ̈ i，magi = ζ i ( x i )+ u i，ref （20）
D CCi =[ v CCi （11）
oq
od i CCi ] T 在此基础上，可得 DG 的三阶线性模型：
x CCi =[ i CCi （12）
ï ï
od
i
i
式 中 D CCi —— 扰 动 ；x CCi —— 状 态 向 量 ；v CCI ， ì y ̂̇ 1， = y ̂ 2， - λ 1 e v， i
ï ï
i
i
o
od
o
oq
oq
v CCi——v CCi 的 d 轴和 q 轴分量； CCi， CCi——i CCi 的 í y ̂̇ 2， = y ̂ 3， - λ 2 e v， + u i，ef （21）
i
i
i
r
ï ï
î
d 轴和 q 轴分量；F CCi （x CCi ），g CCi （x CCi ）——可参考 ï ï y ̂̇ 3， =-λ 3 e v， i
i
文献［6］得到。 式中 y ̂ ， y ̂ ， y ̂ ——评估状态量； e v，i——观测
i
i
i
2，
1，
3，
λ
v CCi 代 表 未 建 模 的 控 制 特 性 ，输 出 无 功 功 量； 1，λ 2，λ 3——常系数，可参考文献［6］获得。
率为： 为了将每个 DG 的输出母线电压快速收敛到